11月10日,歐洲議會以560票贊成的壓倒性優勢,通過了“歐盟游戲法案”。這意味著立法機關也正式認可電子游戲背后所潛藏的巨大價值了。
此次決議的主要推動者、歐洲議會議員Laurence Farreng在決議前的辯論發言中表示:“對于過半的歐洲人來說,電子游戲是他們文化生活的重要組成部分”。正是看到了游戲生態背后繁榮的民用消費市場與潛力,歐盟通過了這樣一個法案。
其實民用市場的打開與發展,不光對各國經濟、文化有強勁的促進作用,在以芯片、人工智能為代表的高精尖產業的規模化上,更是尤為重要。剛好最近看了一些美國芯片發展歷程的書,給大家分享下。
1955年的加州,著名的“晶體管之父”、諾貝爾物理學獎獲得者、麻省理工天才物理學家肖克利帶著一群年輕的研究員正在一片“未知之地”艱難跋涉。
當時美國國防部主導的初代電子計算機已經結項,成果顯著,只是剛誕生的那個計算機巨大無比,沒達到國防部的預期。
國防部希望把計算機應用到更加廣泛的領域,比如生物和航天領域也需要這玩意,幾乎所有的研究所也都希望有一臺,而且軍方希望把功能簡單的控制單元(后來的芯片),裝進導彈里,讓導彈更精確。
甚至把雷達,火炮通過芯片聯系在一起,雷達看到目標后,不經炮手調整,火炮就可以直接射擊。可是當時的計算機實在是太大了,根本沒法鋪開用。
于是幾個著名的實驗室都展開了競爭式的研究,其中英國雷達研究所,貝爾實驗室,還有文章開頭提到的肖克利,他創立的肖克利實驗室都在為這個項目做研究。肖克利本來在貝爾實驗室做研究員,出了成果后,就出來單干。
相比貝爾實驗室,肖克利實驗室可能大家了解得比較少,其實它做出的貢獻非常大。不過最大的貢獻,是后來出了八個著名“叛徒”。其中就包括咱們熟知的“摩爾定律”里的那個摩爾,他后來一直是英特爾的技術負責人,此時還在這個實驗室里做科研。這八個員工對創始人肖克利觀念并不認同。
肖克利作為科學家,他對市場和需求什么的興趣不大,只想做基礎研究,對成本、量產、盈利什么的幾乎沒興趣。
可手底下的這八人認為最關鍵的事,是降低成本,規模化生產,要搞集成電路,這樣就可以讓更多人購買得起這些技術,到時候廉價的控制單元不但可以塞進導彈里,還可以塞到收音機,電視機,讓計算機變得更小,更多公司能買得起,到時候研究所就可以實現盈利。
這讓他們的領導兼首席科學家肖克利感覺非常搞笑,自己一個科學家,搞基礎研究的,要啥盈利?所以不但拒絕了這幾個人,還非常粗暴地表示,你們八個既然想在實驗室里干,就得好好聽他的。
這八個人后來離開肖克利實驗室,成立了一個新的公司,叫“仙童”,這個名字的來源是給他們投資的金主爸爸叫“仙童(FairChild)”。有些小伙伴可能并不了解這個公司,其實這個公司是半導體和計算機史上里程碑式的存在。它把重點研發方向改成了以硅為材料批量生產集成電路,取得了巨大成功,沒幾年就把老東家掃入了歷史垃圾堆。
后來這個仙童公司管理層的路線和他們的技術骨干再次發生沖突,負責研發的骨干再次大批出逃,跟蒲公英似的,成立了一大堆半導體公司,其中就有后來著名的英特爾和AMD。這些公司都在仙童附近辦公,后來那一塊地集中了大量的半導體公司,于是大家叫它“硅谷”。
硅谷一出現,就在另一個新東西的助力下瘋狂擴張,那就是風險投資,畢竟那些創業者基本都是些科學家和大學生,等他們自己攢夠錢再創業,黃花菜都涼了。而且試錯成本對于創業者來說一直是個大麻煩,“風投”的出現解決了這個問題。
而且風投跟以前的投資不一樣,并不是投資人給錢就完事了,而是投資人深度介入到運營當中,利用自己的人脈和關系幫助創業者爭取更多的資源。
當然了,能有那么快的進展,也和他們源源不斷的精英移民有關,比如英特爾的創始人格魯夫是匈牙利人,喬布斯生父是敘利亞移民,谷歌布林來自于蘇聯的一個猶太家庭,英偉達的黃仁勛和現在AMD的蘇姿豐都在中國臺灣出生,而對極紫外線光刻機做出決定性作用的林本堅是出生在越南的中國臺灣人。
不過這都不是最重要的,最重要的是,當時美國組建了一個貿易體系,在那個體系里,大家有錢購買這些最先進的技術產品。
一開始是美國軍方在購買這些芯片,后來是大公司和研究所為了提升工作效率,也在買,后面軟件生態漸漸豐富,可以說給芯片行業帶來了大量且持續的技術需求和高額回報,而這也反向促進了芯片研發和更廣闊的應用。
其實在英特爾的4004誕生之前,芯片的功能是早就定好的了,而現在只需要改變4002中保存的用戶指令,就可以讓4004實現不同功能,獨立的軟件行業就此誕生。
而差不多在英特爾推出4004的同時期,另一家計算機大鱷IBM在行業內首次開始進行軟硬件單獨定價,更是在商業市場維度刺激了軟件行業的發展,大大小小的軟件公司就是在這個時候成立起來的。光是1970到1980這10年,美國軟件行業的產值增長就已經跑贏了芯片產值的增長速度。
這里又有個比較反常識的事,最早的芯片大規模應用并不是電腦,而是各種游戲機,可以說,以游戲為代表的應用軟件,對游戲機等革命性的家用產品以及芯片的推動超過了絕大部分人的理解和想象,甚至是決定性的作用。
這一點其實經歷過90年代的小伙伴都有感覺,咱們接觸電子產品的順序,也是步步高學習機,超級瑪麗魂斗羅,然后是網吧,紅警和冰封王座,最后才是家用電腦。
西方也一樣,個人PC剛出來那時候也貴得離譜,但是游戲機相對便宜很多,于是游戲機行業成了芯片軍備競賽的主戰場。1977年,雅達利2600的推出就引發了轟動,日本的GB(gameboy)普及率就更高了,銷量保守估計超過1億臺,后面的PS賣得更多。為了吸引用戶,這些游戲廠家爭先把最先進的芯片塞到自己的游戲機里。
甚至后來的電腦普及,主要也跟游戲相關,大學生都知道,買電腦是為了學習,然后就變成了游戲機。現在更明顯,絕大部分人買臺式機、智能手機,除了拍照、視頻剪輯、修圖性能,還核心拼的就是游戲性能,看卡不卡。
世界第一芯片代工廠臺積電49%的產能都是做手機芯片,蘋果是他們的大客戶。這些年推動芯片進步的最大動力,主要是手機上的吃喝玩樂APP等應用軟件,而這些app里,最吃性能、對芯片推動最大的,就是各種手機游戲。一部高性能游戲手機比不能玩游戲的貴得多。
而且游戲領域尤其明顯的是,硬件再咋進步快,最后都會被越來越大的游戲軟件把性能吃光,軟件永遠都比硬件快一步,所以必須發狂挖掘硬件性能。這場軍備競賽中,AMD和英偉達最終勝出。AMD的創始人也是從仙童出來的,英偉達的黃仁勛以前是AMD的工程師。
英偉達靠做游戲顯卡起家,游戲營收一直他們最主要的收入來源,最近幾年占比都在40%以上,早期更高,很長一段時間,是100%。然后英偉達又把賺到的利潤拿出部分,在研發上重度投入,循環下來,慢慢成為了全球GPU霸主。
也正是因為顯卡并行復雜算力越來越高,正好應用在了人工智能上,谷歌的那個高配置版本的“阿爾法狗分布版”(AlphaGo Distributed)使用了1920個CPU和280個GPU,現在國內訓練人工智能模型,主要也是使用GPU。
此外誰能想到,現在的無人機、戰機和坦克里都塞了顯卡進去,尤其軍用無人機,由于需要處理大量的圖像,也都塞了高性能顯卡。
在這個過程中,為了搶訂單,那些半導體公司豁出去的競爭降低成本提高性能,這種不擇手段的競爭,讓那些芯片越來越快,越來越便宜。而低價產品進一步讓更多人能買得起,加入購買大軍的人越來越多,進一步刺激生產商加大研發力度。
群眾購買電子產品花出去的錢,進了科技公司之后,科技公司雇傭更優秀的人,給更高的工資,他們削尖腦袋研發更先進的技術。大學生畢業也可以去這些科技企業做研發,催生出了一個龐大的中產階層。中產階層的消費能力又可以支撐更深入的研發。
這就形成了“消費反哺研發,競爭激發創新”的模式,一個不斷擴張的商業循環,一旦開始了,就停不下來。這個循環既是一場商業盛宴,又是一場殘酷的生存戰爭。無數公司前赴后繼找個方向去研發,最終往往只有少數幾個方案能落地,剩下的公司也就死掉了。
現在大家知道的那一堆跟芯片有關的公司,什么英特爾,AMD,臺積電,ASML,德州儀器,海力士什么的,都是無數同行死剩下的,而且他們現在依舊得發狂地奔跑,防止再次被超越。
這種隨時會被淘汰的壓力最終就是他們研發的動力。之前說5納米幾乎是技術極限,不過最近又看到三星已經購買了能量產2納米的光刻機,2027年還要投產1.4納米,看來保守了,摩爾定律這顆檸檬還沒有被徹底榨干。
當然了,美國也不是一直維持全勝。比如在存儲領域,對市場把握更加精準的日本曾經就搶了美國的生意。當時美國的存儲主要是給大公司用,日本企業家意識到家用電腦PC即將崛起,所以專心給這些小型電腦做硬盤,越做越大,畢竟這個市場是接近無限的。壯大后開始吞噬美國巨頭們的地盤。英特爾差點被逼死,最后放棄存儲轉型專門去做CPU了。
也正是因為廉價芯片的大規模使用,導致美軍的高科技武器上了一個新臺階,在海灣戰爭中打出了一個漂亮的殲滅戰,如果不是那些芯片便宜地跟白菜似的,根本不可能大規模使用。
此外很多軍用技術,也不是專門給軍隊開發的,而是從民用體系里拉一個分支出來,這樣也可以降低軍事研發的費用。
最明顯的就是GPS,這個項目美國軍方早就在醞釀,到時候給每個士兵配一臺GPS終端。可是費用太高了,衛星反而是次要的,幾十萬個GPS終端簡直要命。直到民用GPS設備一直降價,這事自然而然也就解決了。
強悍的民用科技公司也可以給軍方定制產品,比如美軍很多技術就是IBM給搞的。此外也因為更先進專用芯片被開發出來,應用在精密數控機床上,這些機床可以生產出更加精密的設備,這些設備可以生產更加先進的芯片,形成一個進化的閉環。
相比而言,蘇式武器精度不行,很重要的一個原因就是他們芯片算力沒上去,價錢也沒下來。芯片不行,相關數控車床也不行,生產不出更加精密的東西。
原因不復雜,他們沒有市場的淘汰機制,沒法快速剔除掉落后玩意,也沒法讓先進的脫穎而出。之前有種說法,說是蘇聯為了防止在核戰爭中集成電路不安全,所以才沒研發。
也不全對。當時具體往哪個方向發展,并不是計劃出來的,而是發展出來的。美國當時并不是選了一個方向往前發展,而是同時有幾百個方向都在各自突圍,只是最后硅基半導體取得了決定性的優勢,其他團隊走了死胡同。
美蘇的計算機前輩們都有種讓后輩聽自己的執念。所以肖克利才會大罵那八個人是叛徒,甚至一度揚言讓那幾個人在江湖上徹底混不下去。不過盡管肖克利在學術圈影響力很大,在市場上卻幾乎沒人理他,后來他成了個笑話,“八叛徒”卻成了硅谷的神。
這一點在蘇聯卻行不通,蘇聯當時的體制下,根本不存在“單干”一說,每個人都有一個確定的坑,除非不想混了,否則跑是跑不掉的。蘇聯的科研體系也出現過類似“八叛徒”那樣的離經叛道分子,但是他們沒法出去單干,只能留在原來的單位,最后徹底湮沒了。
此外現代科研成本極高,沒有大量資金支持根本寸步難行。從愛迪生時代開始,發明和創造就是一個極其耗錢的事,當初因為支持愛迪生的事業,財大氣粗的摩根家族也矛盾重重,小摩根很看好愛迪生,投入了大量的資源,這使得他和他爹關系非常緊張,因為投資太大了,老摩根不太能看得懂愛迪生,覺得小摩根就是瞎胡鬧。
可以說,蘇聯科學界最大的問題,就是“權威化”,或者說“學閥化”,很多領域先驅經過艱苦奮斗,出了成就,然后都變成了教主。這事在全世界都差不多,從畢達哥拉斯處死敢挑戰自己的徒弟開始就是個通病。如果可以,先輩一定會打壓后輩,除非他們確實做不到,恰好市場經濟下他們就做不到。
而且市場經濟下,打破別人的壟斷和壁壘會獲得超額利潤,這也就激發無數人前赴后繼去搞“破壞式創新”,科技就在這樣不斷地自我否定過程中前進,再怎么牛逼的企業,一不留神就會被更牛逼的取代,再先進的技術,都會被更先進的所取代,再怎么牛逼的神,都會被新神所替代。
進步就是這樣產生的。更重要的是,蘇聯沒有一個規模巨大的消費階層來攤低研發成本。這就導致蘇聯的研發費用是財政給,美國的研發費用最終被消費者均攤了。
美蘇研發計算機的“原始驅動”方面是一樣的,都是為了解決軍方的問題而立項。后期慢慢分化越來越大,蘇聯幾乎沒推向民用,導致計算機進化速度沒法跟美國相比。
到了七八十年代,蘇東陣營的研究所和科研機構也都在使用進口的IBM計算機,幾乎沒人用蘇聯自己的。再后來七寡頭之一的弗里德曼,他意識到蘇聯急需大量的美國計算機,于是專攻這項業務,走私美國小型計算機到蘇聯發了大財,為后來瓜分蘇聯做好了資金準備。
蘇聯民用不行,軍用自然也行不到哪去,也正是因為蘇聯極度缺乏計算機相關技術,只能是偷摸通過套殼公司向西方陣營購買。
后來蘇聯出了一個間諜,把這事泄露給了法國人,法國人又告訴了美國人。美國本來準備徹底掐斷這條地下貿易線,后來意識到可以搞點事。于是中情局故意賣給蘇聯一些他們急缺但是有缺陷的設備。
比如1981年,蘇聯架設了一條通往歐洲的巨型油氣管道,急需精密的控制系統來自動操控管道上無數復雜到極點的閥門、壓縮機和貯藏設備。由于當時蘇聯無法向美國購買管道技術,于是克格勃轉而向加拿大企業購買。
這事被中情局提前得知,于是修改了加拿大人出售的控制系統技術參數。蘇聯把這些技術應用到天然氣管道上之后,很快管道爆炸了,爆炸火團從衛星上都能看得到,后來據測算,大概相當于1/4顆廣島核彈。
爆炸當天,美國政府的一些官員以為這是蘇聯在測試新式核武器,后來負責這事的中情局官員告訴大家,是蘇聯不小心把自己的天然氣管道給炸了。
也正是因為有了科技代差,到了八十年代,單純研發肯定是沒法追趕,因為無論科技人才,還是資金,或者市場,都沒法跟西方比了。蘇聯后期主要采取的是向西方進口技術,但是很快遭到西方的集體封鎖,技術差距越來越大。
等到西方的各種的東西涌入(走私)蘇聯,蘇聯老百姓徹底被征服了,炫酷的車,收音機,電視,游戲機,相機,還有花花綠綠的牛仔褲,耐克阿迪,麥當勞,蘇聯老百姓的觀念徹底崩了。這也是為啥很多人說,蘇聯解體很重要的一個原因是技術代差。
尾聲:
回顧了一下芯片的發展史,就能發現。民用和軍用看著好像是隔離的,其實是一起的,世界上沒有哪個國家老百姓過得一塌糊涂,科技和軍事還巨發達。因為給軍方生產武器的生產商需要先進的技術和頂級的人才,這些東西不可能憑空出現,只能是在市場里不斷競爭和搏殺,最后勝出的才是神。競爭的規模越大,勝出的神才越牛逼。
可以說,需求是技術之母,市場是技術之父。戰爭需求,民用消費體驗需求,工業需求催生了新技術,但是技術如何迭代壯大,卻需要市場的不斷哺育。任正非就說過,華為的一切成就,都只是做了符合市場需求的事。
也正是市場,才能讓芯片這種高精尖且投入巨大的支柱性產業,有源源不斷的收入反哺研發,進而促進芯片性能的持續迭代。所以大家能看出來:競爭性的供給端;
自由流動的大腦;低成本的資金;能攤低成本的消費市場。
這幾樣可以看作是現代創新和科技進步的基石,沒這些,最后都會溜達到死胡同里。回到我國現在的情況,中國芯片產業發展的最大障礙不是外國芯片產業鏈不供貨,而是外國芯片產業鏈太過充分廉價地供貨,導致國產萌芽階段的芯片根本發展不起來。現在美國退出這部分市場,某種程度上講是讓出了一個“利潤空間”,誰能填補,誰就能獲得巨大利益,這無疑給了我們發展的機會,雖然難,但是機遇。
在利潤和市場的驅動下,尊重人才,尊重市場,尤其是充分利用好我國在電子消費市場、軟件應用市場上的潛力,堅持持久戰,中國芯片發展必然能有所突破。
審核編輯 :李倩
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原文標題:從芯片“冷戰”,看技術的進化
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